Question

【題目】四氯化錫(SnCl4)常用于染色的媒染劑等，工業上常用氯氣與金屬錫反應制備四氯化錫，某研究性學習小組在實驗室用以下裝置模擬四氯化錫的制備(夾持裝置略)。

已知：①金屬錫熔點為231℃，化學活潑性與鐵相似。

②SnCl4為無色液體，熔點-33℃，沸點114℃，極易水解生成SnO2·xH2O，在潮濕的空氣中發煙。

③SnCl2中的Sn2+易被氧化為Sn4+。

請回答下列問題：

(1)儀器F的名稱是_______________，裝置B中的試劑是_____________(填名稱)。

(2)實驗前應先點燃_________(填“A”或“E”)處的酒精燈，待__________(填實驗現象)后，再點燃另外一處的酒精燈。

(3)若沒有裝置C(其他均相同)，則D中發生的主要副反應的化學方程式為__________。

(4)該實驗裝置存在設計缺陷，你的改進措施為______________________________。

(5)該小組通過下列方法測定所用錫粉的純度(雜質不參與反應)：取0.7500g錫粉溶于足量稀鹽酸中，向生成的SnCl2溶液中加入過量的FeCl3溶液，用物質的量濃度為0.1000molL-1 K2Cr2O7標準溶液滴定生成的Fe2+(已知酸性環境下Cr2O72-可被還原為Cr3+)，共用去K2Cr2O7溶液的體積為20.00mL。

①錫粒中錫的質量分數_____。

②若溶解錫粉的過程生成的SnCl2溶液中含有Sn，則測定結果將__________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)

Answer 1

【答案】直形冷凝管 飽和食鹽水 A 整個裝置中充滿黃綠色氣體 SnCl4+(2+x)H2O=SnO2xH2O+4HCl 在裝置G、H之間連接一個干燥裝置(堿石灰、氯化鈣和濃硫酸均可) 94.96% 偏低

【解析】

工業上常用氯氣與金屬錫反應制備四氯化錫，D裝置燒瓶中含有Sn，則A目的是制取氯氣，常用MnO2和濃鹽酸在加熱條件下制取，發生的反應為MnO2+4HCl（濃）=MnCl2+Cl2↑+2H2O；濃鹽酸具有揮發性，加熱促進揮發，水在加熱條件下易變成水蒸氣，所以生成的氯氣中含有HCl、H2O；SnCl4為無色液體，熔點-33℃，沸點114℃，極易水解，為防止D中生成的SnCl4水解和Sn與HCl反應，則B、C要除去HCl、Cl2，用飽和的食鹽水除去HCl，用濃硫酸干燥Cl2；G中收集的物質是SnCl4，氯氣具有毒性，用氫氧化鈉溶液進行尾氣吸收；據以上分析解答。

工業上常用氯氣與金屬錫反應制備四氯化錫，D裝置燒瓶中含有Sn，則A目的是制取氯氣，常用MnO2和濃鹽酸在加熱條件下制取，發生的反應為MnO2+4HCl（濃）=MnCl2+Cl2↑+2H2O；濃鹽酸具有揮發性，加熱促進揮發，水在加熱條件下易變成水蒸氣，所以生成的氯氣中含有HCl、H2O；SnCl4為無色液體，熔點-33℃，沸點114℃，極易水解，為防止D中生成的SnCl4水解和Sn與HCl反應，則B、C要除去HCl、Cl2，用飽和的食鹽水除去HCl，用濃硫酸干燥Cl2；G中收集的物質是SnCl4，氯氣具有毒性，用氫氧化鈉溶液進行尾氣吸收；

(1)儀器F的名稱是直形冷凝管；結合以上分析可知裝置B中的試劑是飽和食鹽水；綜上所述，本題答案是：直形冷凝管； 飽和食鹽水。

(2)為防止裝置內的空氣與金屬錫反應，應排凈裝置內的空氣，所以實驗前應先點燃A處的酒精燈，產生氯氣，待整個裝置中充滿黃綠色氣體后，再點燃另外一處的酒精燈；綜上所述，本題答案是：A；整個裝置中充滿黃綠色氣體。

(3)假設沒有裝置C，在D中除生成SnCl4外，SnCl4發生水解，反應為：SnCl4+(2+x)H2O=SnO2xH2O+4HCl；綜上所述，本題答案是： SnCl4+(2+x)H2O=SnO2xH2O+4HCl。

(4) SnCl4發生水解，為防止水解，要防止H中的水蒸氣進入G裝置，所以改進措施為在裝置G、H之間連接盛有堿石灰（氯化鈣和濃硫酸均可）的干燥管（或U形管）；綜上所述，本題答案是：在裝置G、H之間連接一個干燥裝置(堿石灰、氯化鈣和濃硫酸均可)。

(5) ①由氧化還原反應中得失電子守恒可得關系式：3Sn2+--6Fe3+--6 Fe2+- Cr2O72-，故3n(Sn)=n(Cr2O72-)，錫粉中Sn 的質量分數為

0.1000×20.00×10-3×3×118.7/0.75×100%=94.96%；綜上所述，本題答案是：94.96%。

②若溶解錫粉的過程生成的SnCl2溶液中含有Sn，則被氧化的Sn2+的量減小，消耗的K2Cr2O7標準溶液得體積偏小，則測定結果將偏低；綜上所述，本題答案是：偏低。